[发明专利]一种空气净化膜及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及化工分离技术，尤其涉及高分子功能材料领域技术及其应用。

背景技术

利用膜对空气中大分子的物理阻隔来实现空气净化和除尘，成本低、能耗少、效率高、无污染并且该膜可重复利用，特别适合于室内空气净化以及含大量粉尘的空气外排。净化膜是空气净化的核心技术，也是空气净化组件中的核心部件。高分子分离膜是具有分离功能，即具有特殊传质功能的高分子材料，又称为功能膜。现有技术中用于制备高分子分离膜的材料主要有聚酸胺类、聚酸亚胺类、聚砜类、聚乙烯酸类、丙烯类衍生物聚合物及纤维素类等，有关的共聚物和共混物也可作为膜材料用。各种高分子分离膜已广泛用于核燃料及金属提炼，气体及烃类分离，海水及苦咸水淡化，纯水及超纯水制备、环境保护和污水处理，人工脏器的制造，生物制品提纯以及医药、食品、农业、化工等各个领域。

现有技术中，将高分子膜用于空气分离已有先例。空气净化膜主要适用于对室内空气要求高的环境，可安装在空气净化器、医院空调、实验室空调等装置中；也可安装于面粉厂、水泥厂、金属加工厂等含大量粉尘的空气外排。当前市面上空气净化膜种类较多，价格从几百到几万不等，质量差异比较大，还有一些假冒伪劣产品。经查询相关资料，当前市面上的质量较差，无法实现对空气的有效净化，因此亟待研发新的透气性能高、粉尘阻断效率高的高分子膜材料。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种空气净化膜，是将混合原料在100～200℃、1～3兆帕条件下热成型而成，所述混合原料按照质量份包括以下组分：热固性或热塑性树脂40～50份，固化剂3～7份，分散剂3～5份，氧化硅1～3份，氧化铝1～2份，加工贝壳粉2～3份。

其中所述的加工贝壳粉通过下述方法制备：贝壳粉首先经0.05mol/L的NaOH水溶液浸泡处理50～60分钟后，以去离子水漂洗至中性，然后加入至0.001mol/L的HCl水溶液浸泡15～20分钟，清洗烘干。

其中，所述的混合原料是将各个组分于50～250℃条件下均匀混合，并经冷却过筛得到。

具体实施方式中，所述的混合原料按照质量份包括以下组分：热固性或热塑性树脂45份，固化剂5份，分散剂4份，氧化硅2份，氧化铝1份，加工贝壳粉2～3份。

另一具体的实施方式中，所述的混合原料中还包括1～2质量份的铁粉。经分离试验证明，包含铁粉原料的空气净化膜，在气体中小微颗粒的分离上表现尤其优异。同等实验条件下，含有铁粉原料的空气净化膜比不含铁粉原料的空气净化膜除去雾霾空气中颗粒物含量的效率高40％。

本发明的上述空气净化膜通过优化的原料组成及制备方法制备得到，孔径0.1～1.5微米，应用于空气净化具有非常优异的效果。可望用于防尘防霾、空气净化等技术领域产品的更新。

基于此，本发明的另一目的在于提供一种空气过滤装置，包括分离部件，其所述的分离部件是上述本发明所述的空气净化膜。

具体实施方式中，所述分离部件的有效膜面积不低于50平方厘米。作为优选的实施方式之一，所述空气过滤装置中所安装的分离部件尤其优选由含有铁粉的混合原料制备而得的空气净化膜部件。

本发明所述的空气净化膜具有节能、清洁、易于制备等优点，并且可以有效地避免因膜污染而引起的通量衰减，从而有利于控制产品质量及生产成本。本发明的空气净化膜可被方便地制备成各种形态，用于空气净化装置中。采用本发明的空气净化膜所组装的空气净化器，可在-18℃～60℃的温度环境下均可有效除去空气中的粉尘、烟尘及灰尘等，可用于医院、实验室等对环境空气要求高的场所以及各类粉尘加工厂的空气排放。

具体实施方式

下述具体实施例为进一步说明本发明的内容，不应理解为对本发明任意形式的限定。如无特殊说明，本说明书中所述及的加工贝壳粉通过下述方法制备：购买商品贝壳粉，首先以0.05mol/L的NaOH水溶液浸泡处理50～60分钟后，以去离子水漂洗至中性，然后加入至0.001mol/L的HCl水溶液浸泡15～20分钟，清洗烘干。

实施例1

按照质量份，将PVC-聚氯乙烯45份，固化剂5份，分散剂4份，氧化硅2份和氧化铝1份，加工贝壳粉2份，于80℃条件下均匀混合，然后混合材料在150℃、2兆帕条件下热成型为适宜净化装置的膜型。孔径0.1～1.5微米，。

将实施例1所制备的空气净化膜用于实验室无菌室空气净化。该净化装置有效除去空气中的粉尘及烟尘，并可除去部分霉菌和细菌。